Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com.Ko te putanga tirotiro e whakamahia ana e koe he iti te tautoko mo te CSS.Mo te wheako pai, ka tūtohu kia whakamahia e koe he tirotiro kua whakahoutia (whakawetohia ranei te aratau hototahi ki Internet Explorer).
I mahia nga whakamatautau i roto i te hongere tapawha kua aukatihia e nga raina whakawhiti o nga rakau porotakaro anga e wha. Ko te pehanga i runga i te mata o te poutokomanawa me te hekenga o te pehanga puta noa i te hongere i inehia ma te rereke i te koki koanga o te tokotoko. E toru nga momo huinga rakau diameter rereke i whakamatauria. Ka tātarihia nga hua ine ma te whakamahi i te maapono o te tiaki o te torohaki o te waa me te whakaahuru-a-taiao he mea hangai te ahua o te taima. te pehanga i nga waahi tino nui o te punaha ki nga ahuatanga o te rakau. Ka kitea te kaupapa motuhake mo te nuinga o nga tau Euler e tohu ana i te pehanga ki nga waahi rereke, ara, ki te kore te ahua o te pehanga ma te whakamahi i te matapae o te tere o te urunga noa ki te tokotoko, he motuhake te huinga ki te koki ruku.Ka taea te whakamahi i te hononga-a-whare-a-ira mo te Hoahoa waipēhi rite.
He maha nga taputapu whakawhiti wera me te papatipu kei roto i te huinga o nga waahanga, nga hongere, nga pūtau ranei e uru atu ai nga wai ki roto i nga hanganga o roto, he iti ake ranei te uaua o roto penei i te rakau, te buffers, te whakauru, me etahi atu. nga whaihanga, me te piki haere o te iti o nga taputapu. Ko nga rangahau whakamatautau o naianei mo te tohanga o roto me nga ngaronga ko nga hongere kua whakatakahia e nga momo riu rara 1, nga pūtau reactor electrochemical 2, te herenga kapi 3 me nga rauemi anga lattice 4.
Ko te nuinga o nga hanganga o roto ko nga rakau porotakaroa na roto i nga waahanga wae, he paihere, he wehea ranei.I roto i nga whakawhiti wera, he ahua tenei whirihoranga ki te taha anga.Ko te heke o te pehanga taha anga e pa ana ki te hoahoa o nga whakawhiti wera penei i nga kaiwhakaputa mamaoa, condensers me evaporators.I tetahi rangahau tata nei, Wang et al.I kitea e 5 te ahua o te whakapiringa me te rerenga tahi i roto i te whirihoranga tandem o nga rakau. I whanganga e Liu et al.6 te hekenga pehanga i roto i nga hongere tapawhā me nga paihere ngongo U-ahua-rua ki roto he rereke nga koki hīkoi me te whakatika i tetahi tauira tau e whakatairite ana i nga paihere rakau ki te purongo pore.
I te mea e tumanakohia ana, he maha nga ahuatanga whirihoranga e pa ana ki te mahi waipēhi o te peeke rango: te momo whakaritenga (hei tauira, te wiri, te raina-rarangi ranei), te taha o te taha (hei tauira, te pitch, te diameter, te roa), me te koki whiri, me etahi atu. He maha nga kaituhi i aro ki te rapu paearu inenga kore hei arahi i nga hoahoa ki te hopu i nga paanga whakakotahitanga o nga tawhā geometric.I whakatakotohia e 7 he tauira porosity whai hua ma te whakamahi i te roa o te pūtau wae hei tawhā mana, ma te whakamahi i nga raupapa tandem me te taurangi me nga nama Reynolds i waenga i te 103 me te 104. I rangahau a Snarski8 me pehea te rerekee o te hihinga hiko, mai i nga accelerometers me te hydrophones e piri ana ki te rango i roto i te kauhanga wai, he rereke ki te koanga o te ahunga rere.9 i akohia te tohatoha pehanga pakitara huri noa i te rakau porotakaroa i roto i te rere o te hau.Mityakov et al.I whakatakotohia e 10 te mara tere i muri mai i te rango kawa ma te whakamahi i te stereo PIV.Alam et al.I whakahaeretia e 11 he rangahau matawhānui mo nga puoto tandem, e aro ana ki nga paanga o te nama Reynolds me te ōwehenga āhuahanga ki te whakahekenga vortex. I taea e ratou te tautuhi i nga ahuatanga e rima, ara, te raka, te raka mokowhiti, te kore raka, te raka subharmonic me te reapiri paparanga kutikuti. Kua tohu nga rangahau tau tata ki te hanganga o nga hanganga vortex aukati i roto i te rere i roto i te rere.
I te nuinga o te waa, ko te mahi waipēhi o te pūtau waeine e tika ana kia whakawhirinaki ki te whirihoranga me te ahuahanga o te hanganga o roto, ko te nuinga o te waa ka tohua e nga hononga empirical o nga inenga whakamatautau. tauira angamaheni ko te whārite tukunga mo te pereti orifice 15. I roto i te take motuhake o nga rakau kokiri, ahakoa i roto i te herea, i te rere tuwhera ranei, he paearu whakamere i te nuinga o te wa e whakahuahia ana i roto i nga tuhinga me te whakamahia e nga kaihoahoa ko te nui o te waipēhi (hei tauira, te heke pehanga, te kaha, te vortex whakaheke auau, etc.) ) ki te whakapā.) Ko te kaha o te rere e akiakihia ana e te waahanga noa o roto, a ko te paanga o te waahanga axial e hono ana ki te tuaka cylinder he iti noa iho. me te rua-waahanga toia toharite417.
I roto i nga mahi o naianei, ka whakaatuhia nga hua o te rangahau o te pehanga o roto me te heke o te pehanga i roto i te hongere me te raina whakawhiti o nga rakau porotakaroa e wha. Inehia e toru nga huinga rakau me nga diameters rereke, te huri i te koki o te inclination.Ko te whainga katoa ko te tirotiro i te tikanga e pa ana te tohatoha o te pehanga i runga i te mata o te rakau ki te paheketanga o te pehanga katoa i roto i te waahana. ki te arotake i te whaimana o te maapono motuhake.Ka mutu, ka hangaia nga hononga-a-te-a-te-a-ahua kore e taea te whakamahi ki te hoahoa taputapu waipēhi rite.
Ko te tatūnga whakamātautau he wāhanga whakamātautau tapawhā i riro i te rere o te hau e whakaratohia ana e te powhiri axial. Kei roto i te wahanga whakamatautau he waeine e rua nga poutoko whakarara e rua me nga haurua-rod e mau ana ki nga pakitara hongere, pera i te Whakaahua 1e, he rite te diameter katoa. Ko nga whika 1a–e e whakaatu ana i te ahuahanga me nga rahinga o ia wahanga.
a Waahanga Whakauru (roa i roto i te mm) Waihangahia b ma te whakamahi i te Openscad 2021.01, openscad.org.Wahanga whakamatautau matua (roa i roto i te mm).I hangaia ki te Openscad 2021.01, openscad.org c Tirohanga whitinga o te waahanga whakamatautau matua (roa i roto i te mm).I hangaia ma te Opencad 2021.01 i hangaia me te Opencad 2021.org. 021.01, he tirohanga pupuhi o te waahanga whakamatautau o openscad.org e.I hangaia me Openscad 2021.01, openscad.org.
E toru nga huinga rakau he rereke te diameter i whakamatauria. Ka whakarārangihia e te Ripanga 1 nga ahuatanga ahuahanga o ia keehi. Ka whakairihia nga rakau ki runga i te poroporo kia taea ai te rereke o te koki e pa ana ki te ahunga rere i waenga i te 90° me te 30° (Whakaahua 1b me te 3). Ko nga rakau katoa he mea hanga ki te kowiri tira ka whakateka ki te pupuri i te waahi mokowhiti i waho o nga waahanga e rua.
Ko te rerenga rerenga o te waahanga whakamatautau i inehia e te venturi kua oti te whakarite, penei i te Whakaaturanga 2, me te tirotiro ma te whakamahi i te DP Cell Honeywell SCX. Ko te pāmahana wai i te putanga o te waahanga whakamatautau i inehia ki te thermometer PT100 me te whakahaere i te 45±1 ° C. Hei whakarite i te tohatoha tere o te mahere me te whakaiti i te taumata o te rere o te rere o te wai i te tawhiti o te awaawa e toru i te tomokanga o te awaawa. tata ki te 4 nga diameters hydraulic i whakamahia i waenga i te mata whakamutunga me te rakau, a ko te roa o te putanga he 11 nga diameters hydraulic.
Hoahoa hoahoa o te ngongo Venturi i whakamahia hei ine i te tere o te rere o te kokoru (te roa i roto i te mitamano).I ​​hangaia me Openscad 2021.01, openscad.org.
Aroturukihia te pehanga ki runga i tetahi o nga mata o te toka o waenganui ma te 0.5 mm te pehanga pao i te waenganui-rererangi o te wahanga whakamatautau. Ko te diameter o te tap e rite ana ki te 5° angular angular;na reira ko te tika o te koki ko te 2°. Ka taea te huri i te rakau kua tirohia mo tona tuaka, penei i te Whakaaturanga 3. Ko te rereketanga i waenga i te pehanga mata o te rakau me te pehanga i te tomokanga ki te waahanga whakamatautau ka inehia ki te raupapa DP Cell Honeywell SCX rereke. Ka inehia tenei rereketanga o te pehanga mo ia whakaritenga pae, rereke te tere o te rere, te koki o te koki \(a te koki koki \\\\).
tautuhinga rere.Ka whakaatuhia nga pakitara hongere ki te hina.Ka rere te rere mai i te taha maui ki te taha matau ka aukatihia e te tokotoko.Kia mahara ko te tirohanga "A" e tika ana ki te tuaka tokotoko.Ko nga rakau o waho he ahua-whakaurua ki roto i nga pakitara hongere taha.Ka whakamahia he porotiti hei ine i te koki o te koki \(\ alpha \).I hangaia ki te Openscad.org 2,02 tuwhera.
Ko te kaupapa o te whakamatautau he ine me te whakamaarama i te hekenga pehanga i waenga i nga kokoru hongere me te pehanga ki runga i te mata o te toka o waenganui, \(\theta\) me \(\alpha\) mo nga azimuth me nga riu rereke.
ko \(\rho \) te kiato wai, ko \({u}_{i}\) te tere o te kuhu, \({p}_{i}\) te pehanga kokoru, me te \({p }_{ w}\) ko te pehanga i tetahi waahi i runga i te pakitara rakau. Ka whakatauhia te tere o roto i roto i nga awhe rereke e toru e whakatauhia ana e te awhe o te putanga o te hongere 6 ki te whakatuwheratanga o te hongere. Tau Reynolds, \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (kei te \(H\) te teitei o te hongere, a ko \(\nu \) te pokey kinematic) i waenga i te 40,000 me te 67,000. Ko te nama Reynolds (\(Re\equiv {u}_{i}d)00 mai i te 67,000 ki te 67,000. ko te rereketanga o nga tohu kua tuhia ki te venturi he 5% te toharite.
E whakaatu ana te Whakaahua 4 i te hononga o te \({Eu}_{w}\) me te koki azimuth \(\theta \), kua tawhāhia e nga koki ruku e toru, \(\ alpha \) = 30°, 50° me te 70° . Ka wehewehea nga ine kia toru kauwhata i runga i te diameter o te rakau. E whai ana a θ i te ia o te pehanga pakitara huri noa i te paenga o te arai porohita. I nga koki e anga ana ki te rere, ara, θ mai i te 0 ki te 90°, ka heke te pehanga o te pakitara rakau, ka tae ki te iti rawa ki te 90°, e rite ana ki te mokowhiti i waenga i nga rakau ka nui ake te tere na te kaha o te rohe rere. he kakahu na te wehenga o te paparanga rohe o muri o te pakitara rakau.Kia mahara karekau he panoni i te koki o te pehanga iti, e tohu ana ko nga raruraru ka puta mai i nga papa kutikuti tata, penei i nga paanga Coanda, he tuarua.
Te rerekētanga o te tau Euler o te pakitara huri noa i te tokotoko mo nga koki koki rereke me nga diameter o nga rakau.I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
E whai ake nei, ka wetewetehia nga hua i runga i te whakapae ka taea te whakatau tata nga tau Euler ma nga tawhā āhuahanga anake, arā, ko te ōwehenga roa o te ahua \(d/g\) me \(d/H\) (kei te \(H\) te teitei o te hongere) me te whiringa \(\alpha \). rod axis, \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \alpha \) .I etahi wa ka kiia tenei ko te maapono o te motuhake.Ko tetahi o nga whainga o te wetewete e whai ake nei ko te tirotiro mena e pa ana tenei maataapono ki a tatou keehi, kei te noho te rere me te aukati i roto i nga hongere kati.
Me whakaaro tatou ki te pehanga i whanganga ki mua o te mata o te rakau takawaenga, ara, θ = 0. E ai ki te wharite a Bernoulli, ka makona te pehanga i tenei tuunga\({p}_{o}\):
ko \({u}_{o}\) te tere wē e tata ana ki te pakitara tokotoko i θ = 0, me te whakaaro he iti noa nga ngaronga karekau e taea te huri.Kia mahara he motuhake te pehanga hihiko i roto i te wahanga o te hiko.Mehemea kei te putua a \({u}_{o}\) (arā, te ahua stagnant), me whakakotahi nga tau Euler. Heoi ka kitea i te \0, ka kitea i te \0, ka kitea i te \0. He tata te {Eu}_{w}\) engari kaore i tino rite ki tenei uara, ina koa mo nga koki ruku nui ake. E tohu ana tenei ko te tere o te mata o te rakau karekau e ngaro i te \(\theta =0\), tera pea ka pehia e te whakahekenga whakarunga o nga raina o naianei i hangaia e te titaha o te rakau. waiatahia te tere o runga. Ki te whakaaro ko te nui o te paheketanga i runga ake nei ko te matapaetanga o te tere o te urunga i runga i te rakau (ara \({u}_{i}\mathrm{cos}\alpha \)), ko te hua tau Euler e rite ana:
Ko te ahua 5 e whakatairite ana i nga wharite.(3) E whakaatu ana i te pai o te whakaae ki nga raraunga whakamatautau e rite ana. Ko te inenga toharite ko te 25%, ko te taumata maia ko te 95%.Kia mahara ko te wharite.(3) I runga i te kaupapa o te motuhake. Waihoki, e whakaatu ana te Whakaahua 6 ko te tau Euler e pa ana ki te pehanga o te \({0} mata o te poupou),{18 o te wahanga whakamatautau o te \({0}) {p}_{e}\), E whai ana ano i te ia e rite ana ki te \({\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) .I enei take e rua, heoi, ko te whakarea e whakawhirinaki ana ki te diameter o te tokotoko, he mea tika na te mea ka whakatauhia e te whakamutunga te rohe aukati. He rite tenei ahuatanga ki te heke pehanga o te pereti orifice, kei reira te wahanga rere i te waahi ka whakahekehia te waahanga o te awa i waenganui i te waahi whakamatautau. .I tenei take, ka tino heke te pehanga i te throttling me te whakaora i tetahi wahanga i te wa e toro atu ana ki muri.Ki te whakaaro ko te aukati hei aukati e tika ana ki te tuaka rakau, ka taea te tuhi i te hekenga pehanga i waenga i te mua me te muri o te rakau hei 18:
ko te \({c}_{d}\) he whakarea toia e whakamarama ana i te whakaora i te pehanga wahanga i waenga i te θ = 90° me te θ = 180°, a ko te \({A}_{m}\) me \ ({A}_{f}\) te iti rawa o te wehenga whiti kore utu mo ia waeine roa e tika ana ki te tuaka tokotoko, a ko te hononga ki te tuaka tokotoko, ko te hononga ki te tuaka tokotoko, me te hononga ki te tuaka o te tokotoko, ko te {({/+A} te diameter o te tokotoko, me te hononga ki te porowhita (\} )/g\).Ko nga tau Euler e rite ana ko:
Ko te nama Wall Euler i \(\theta =0\) hei mahi o te ruku. He rite tenei pihi ki te whārite.(3).I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Ka huri te nama Wall Euler, i roto i te \(\theta =18{0}^{o}\) (tohu katoa) me te puta (tohu kau) me te ruku.Ko enei pihinga e rite ana ki te kaupapa o te motuhake, ara, \(Eu\propto {\mathrm{sin}}^{2}\alpha \).I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.g
Ko te ahua 7 e whakaatu ana i te whakawhirinakitanga o \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) ki \(d/g\), e whakaatu ana i te tino riterite pai.(5). me te putanga o te wahanga whakamatautau e whai ana i te ahua rite, engari he rereke nga whakarea e whai whakaaro ana ki te whakaora pehanga i te waahi o muri i waenga i te pae me te putanga o te hongere.
Ko te whakarea toia e pa ana ki te \(d/g\) te heke pehanga ki mua me muri o te rakau\(\maui({Eu}_{0-180}\matau)\) me te tapeke o te pehanga i waenga i te uru me te putanga.
Ko te iti rawa o te pehanga \({p}_{90}\) i runga i te mata tokotoko i θ = 90° me whakahaere motuhake. E ai ki te wharite a Bernoulli, i te taha o te raina o naianei ma roto i te aputa i waenga i nga kaho, te pehanga i waenganui\({p}_{g}\) me te tere\({u}_{g}\) i roto i te aputa i waenganui i nga pae e whai ake nei:
Ko te pehanga \({p}_{g}\) ka taea te hono ki te pehanga mata o te rakau i θ = 90° ma te whakauru i te tohatoha pehanga ki runga i te aputa e wehe ana i te poutokomanawa i waenga i te pouwaenga me te pakitara (tirohia te Whakaahua 8).Ko te toenga o te mana ka hoatu 19:
ko \(y\) te taunga noa ki te mata o te tokotoko mai i te pito o waenganui o te mokowhiti i waenganui i nga poutokomanawa, a ko te \(K\) te kopikopiko o te raina o naianei kei te tuunga \(y\). I te pakitara rakau, ka whakatauhia te pihinga e te wahanga ellipse o te tokotoko i te koki \(\alpha \), arā, \(K\maui(g/2\right)=\maui(2/d\right){\ mathrm{sin} }^{2}\alpha \) (tirohia te Whakaahua 8). Na, mo te kopikotanga o te tauritenga ki te tauritenga o te taurite ki te tauritenga o te tauritenga ki te tauritenga o te taurite ki te tauritenga. e \(y\) i homai e:
Tirohanga whiti-wahanga, mua (maui) me runga ake (raro).I hangaia me Microsoft Word 2019,
I tetahi atu taha, ma te pupuri i te papatipu, ko te tere toharite o te rererangi e tika ana ki te rere i te waahi inenga \(\langle {u}_{g}\rangle \) e hono ana ki te tere uru:
ko \({A}_{i}\) te horahanga rerenga whiti i te kokoru o te hongere me te \({A}_{g}\) ko te waahi rerenga whiti i te waahi inenga (tirohia te Whakaahua 8) ma te :
Kia mahara ko \({u}_{g}\) ehara i te rite ki te \(\langle {u}_{g}\rangle \). Inaa, ko te Whakaatu 9 e whakaatu ana i te ōwehenga tere \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle \), kua tatauhia e te whārite.(10)–(14), kua tohua kia rite ki te tauwehenga \(d te tauritenga) ka taea te tautuhi i te tauwehenga \(d he ia/g). kupu-rua-rua:
Ko te ōwehenga o te mōrahi\({u}_{g}\) me te tauwaenga\(\langle {u}_{g}\rangle \) tere o te whiti-waenga o te pokapū hongere\(.\) Ko nga pihi totoka me te piira e rite ana ki nga wharite.(5) me te awhe rerekeetanga o nga whakarea taurite\(\pm 25\%\).
Ko te ahua 10 e whakataurite ana i te \({Eu}_{90}\) ki nga hua whakamatautau o te wharite.(16).
Ko te nama Wall Euler i \(\theta ={90}^{o}\).E hāngai ana tēnei ānau ki te whārite.(16).I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Ka taea te tatau te topa kupenga \({f}_{n}\) i runga i te toka pokapū e tika ana ki tona tuaka ma te whakauru i te pehanga ki runga i te mata rakau penei:
ko te whakarea tuatahi ko te roa o te tokotoko i roto i te hongere, ka mahia te whakauru i waenga i te 0 me te 2π.
Ko te matapaetanga o \({f}_{n}\) ki te ahunga o te rere wai me taurite ki te pehanga i waenga i te kokoru me te putanga o te hongere, mena ka whakarara te waku ki te rakau me te iti ake na te mea kaore i oti te whakawhanaketanga o te waahanga o muri mai.No reira,
Ko te ahua 11 e whakaatu ana i te kauwhata o nga wharite.(20) he pai te whakaae mo nga ahuatanga whakamatautau katoa.Heoi, he iti te 8% ine i te taha matau, ka taea te tohu me te whakamahi hei whakatau tata mo te koretake o te torohaki i waenga i te hongere uru me te putanga.
Te taurite hiko o te hongere.He rite te raina ki te wharite.(20).Ko te taurite o te Pearson he 0.97.I hangaia me Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Ko te rereke o te koki koki o te rakau, ko te pehanga i te pakitara o te rakau me te heke o te pehanga i roto i te hongere me nga raina whakawhiti o nga porotakaro e wha o nga rakau porotakaro e wha i ine. mua me te iti rawa i te aputa taha taha i waenga i nga rakau, ka ora i te taha o muri na te wehenga o te paparanga rohe.
Ka wetewetehia nga raraunga whakamatautau ma te whakamahi i nga whakaaro tiaki torohaki me nga arotake-a-waahanga hei rapu i nga tau ahu-kore e hono ana i nga nama Euler ki nga ahuatanga o nga hongere me nga rakau.
Ko te maapono motuhake ka mau tonu mo te nuinga o nga tau Euler e tohu ana i te pehanga ki nga waahi rereke, ara, ki te kore te inenga o te pehanga ma te whakamahi i te matapae o te tere o te uru ki te rakau, ka noho motuhake te huinga ki te koki ruku.I tua atu, ko te ahuatanga e pa ana ki te papatipu me te tere o te rere He rite tonu nga wharite tiaki me te tautoko i te maataapono o runga ake nei.Ko te pehanga mata o te rakau anake i te mokowhiti i waenga i nga rakau ka rereke te paku mai i tenei maapono.Ka hangaia nga hononga haurua-a-ahua kore e taea te whakamahi ki te hoahoa i nga taputapu waipēhi. 24.
He hua tino pai i ahu mai i te tātaritanga o te hekenga pehanga i waenga i te kokoru me te putanga o te waahanga whakamatautau. I roto i te koretake o te whakamatautau, ko te whakarea toia ka puta he rite te kotahitanga, e tohu ana i te noho o nga tawhā rereke e whai ake nei:
Tuhia te rahi \(\maui(d/g+2\matau)d/g\) i roto i te taurangi o te whārite.(23) ko te rahinga i roto i nga reu o te whārite.(4), ki te kore ka taea te tatau ki te iti me te wehenga kore utu e tika ana ki te tokotoko, \({A}_{m}\) me te \}\no te mea kei roto i te awhe o te Rey. rangahau o naianei (40,000-67,000 mo nga hongere me te 2500-6500 mo nga rakau).He mea nui kia mohio mena he rereke te pāmahana i roto i te hongere, ka pa ki te kiato o te wai.
Ruck, S., Köhler, S., Schlindwein, G., and Arbeiter, F. Whakawhiti wera me nga inenga whakaheke pehanga i roto i te hongere kua taratarahia e nga rara rereke i runga i te pakitara.expert.Heat Transfer 31, 334–354 (2017).
Wu, L., Arenas, L., Graves, J., me Walsh, F. Flow cell characterization: te whakaata rere, te heke pehanga, me te kawe papatipu i roto i nga hiko e rua-ahu i roto i nga awa tapawha.J.Electrochemistry.Socialist Party.167, 043505 (2020).
Liu, S., Dou, X., Zeng, Q. & Liu, J. Tawhā matua o te pānga Jamin i roto i capillaries ki whiti-wahanga whāiti.J.Gasoline.science.Britain.196, 107635 (2021).